심장 판막

심장의 삼첨판과 폐동맥판은 산소를 공급하기 위해 조직에서 폐로 가는 혈류를 조절하고, 좌심장의 승모판과 대동맥판은 장기와 조직으로 가는 동맥혈류를 조절합니다. 대동맥판과 폐동맥판은 각각 좌심실과 우심실의 출구판입니다. 심장의 승모판과 삼첨판은 각각 좌심실과 우심방의 출구판이자 동시에 좌심실과 우심실의 입구판입니다. 심장의 대동맥판과 폐동맥판은 심실의 수축기(수축기)에는 열리고 심실의 이완기(확장기)에는 닫힙니다. 등용성 수축과 이완기에는 네 개의 판막이 모두 닫힙니다. 심장의 폐쇄된 폐동맥판과 삼첨판은 30mmHg, 대동맥판은 약 100mmHg, 승모판은 최대 150mmHg의 압력을 견딜 수 있습니다. 좌심장 판막의 부하가 증가하면 질병에 더 취약해집니다. 혈역학은 판막 병리 발생에 중요한 역할을 할 수 있습니다.

심장의 대동맥 판막은 좌심실의 수축기 수축이 시작될 때 열리고 심실의 이완기 이완 전에 닫힙니다. 수축은 대동맥 판막이 열리는 순간(20~30ms)에 시작되어 심장 주기의 약 1/3 동안 지속됩니다. 심장 판막을 통과하는 혈류는 빠르게 증가하여 첨판이 완전히 열린 후 수축기 첫 1/3 지점에서 최대 속도에 도달합니다. 심장 판막을 통한 혈류의 억제는 더 느리게 발생합니다. 역압 구배는 저속의 벽 혈류를 억제하여 부비동에 역류를 형성합니다. 수축기 동안 혈액이 심장의 대동맥 판막을 통과하는 데 작용하는 직접적인 압력 차이는 수 mmHg를 넘지 않지만, 판막의 역압 차이는 일반적으로 80mmHg에 이릅니다. 심장 판막은 혈류 감속 단계가 끝날 때 닫히면서 미미한 역류를 형성합니다. 모든 심장 판막은 등용성 수축과 이완 단계에서 닫힙니다. 심장의 대동맥 판막은 심장의 수축 주기 동안, 주로 대동맥 축 방향으로 크기와 모양이 변합니다. 섬유성 고리의 둘레는 수축기 말에서 최소가 되고 이완기 말에서 최대가 됩니다. 개에 대한 연구에서는 대동맥 압력이 120/80 mm Hg일 때 둘레가 20% 변하는 것으로 나타났습니다. 수축기 동안 부비동에서 체액의 와류가 형성됩니다. 이 와류는 판막의 빠르고 효과적인 폐쇄에 기여합니다. 역류의 양은 직접 혈류의 5%입니다. 건강한 유기체에서 직접적인 압력 차이의 영향으로 혈류 속도는 1.4 ± 0.4 m/s의 값으로 빠르게 증가합니다. 어린이의 경우 1.5 ± 0.3 m/s의 더 높은 속도가 관찰됩니다. 수축기 말에는 짧은 시간 동안 역류하는 혈류가 발생하는데, 이는 초음파 도플러 기법으로 기록됩니다. 역류의 원인은 첨두 폐쇄 단계에서 판막 구멍을 통한 혈액의 실제 역류이거나, 이미 닫힌 첨두가 좌심실 쪽으로 이동하는 것일 수 있습니다.

섬유륜 평면에서의 속도 분포는 균일하지만, 중격벽 쪽으로 약간 기울어져 있습니다. 또한, 심장의 대동맥 판막을 통과하는 수축기 혈류는 좌심실에서 형성되는 나선형 형태를 유지합니다. 대동맥 내 혈류의 소용돌이(0~10°)는 정체 구역 형성을 제거하고, 벽 근처의 압력을 증가시켜, 나가는 혈관으로의 혈액 수집을 더욱 효과적으로 촉진하고, 끊어지지 않는 혈류로 인한 혈액 세포 손상을 방지합니다. 상행 대동맥에서 혈류의 회전 방향에 대한 의견은 모호합니다. 일부 저자들은 심장의 대동맥 판막을 통과하는 수축기 혈류가 시계 반대 방향으로 회전한다고 주장하는 반면, 다른 저자들은 반대 방향으로, 또 다른 저자들은 수축기 혈류 박출의 나선형 형태를 전혀 언급하지 않으며, 또 다른 저자들은 대동맥궁에서 소용돌이 혈류의 기원에 대한 가설을 지지합니다. 상행 대동맥과 그 아치에서 혈류가 회전하는 불안정하고 어떤 경우에는 다방향적인 특성은 좌심실의 출구 부분, 대동맥 구조, 발살바동, 대동맥 벽의 개별적인 형태 기능적 특징과 관련이 있는 것으로 보입니다.

심장의 폐동맥판을 통과하는 혈류는 대동맥에 가깝지만, 그 크기는 상당히 작습니다. 건강한 성인의 경우 혈류 속도는 0.8±0.2m/s에 달하고, 소아의 경우 0.9±0.2m/s에 이릅니다. 폐 구조물 뒤편에서는 혈류의 소용돌이가 관찰되는데, 이는 혈류 가속 단계에서 시계 반대 방향으로 흐릅니다.

심실 이완 후 혈류가 감속되고 승모판 구조가 부분적으로 닫힙니다. 심방 수축 시 A파의 속도는 일반적으로 E파보다 느립니다. 초기 연구는 승모판 폐쇄 기전을 설명하는 데 중점을 두었습니다. BJ Bellhouse(1972)는 심실 충만 중 첨두 뒤에서 형성되는 와류가 첨두의 부분 폐쇄에 기여한다고 최초로 제안했습니다. 실험 연구에 따르면 첨두 뒤에서 큰 와류가 형성되지 않으면 승모판 구조가 심실 수축이 시작될 때까지 열린 상태를 유지하며, 폐쇄 시 상당한 역류가 동반됩니다. J. Reul 등(1981)은 심실 중간 확장기에서 역압 강하가 심실액 감속뿐만 아니라 첨두의 초기 폐쇄를 유발한다는 것을 발견했습니다. 따라서 첨두 폐쇄 기전에서 와류가 관여하는 것은 이완기의 시작을 의미합니다. EL Yellin 등(1981)은 폐쇄 메커니즘이 근막 장력, 혈류 억제 및 심실 와류의 결합 효과에 의해 영향을 받는다는 것을 명확히 했습니다.

좌심방에서 승모판 구조를 거쳐 좌심실로 이어지는 이완기 혈류는 하류에서 볼 때 시계 방향으로 소용돌이칩니다. 좌심실의 공간 속도장에 대한 현대 자기공명영상(MRI) 연구는 첨두 폐쇄기와 심방 수축기 모두에서 혈액의 소용돌이 운동을 보여줍니다. 혈류의 소용돌이는 폐정맥에서 좌심방강으로 공급되는 접선 방향의 혈액과, 전승모판막엽을 통해 좌심실 내벽의 나선상 골주로 흐르는 혈류 방향에 의해 제공됩니다. 그렇다면 다음과 같은 질문을 던져보는 것이 적절할 것입니다. 심장의 좌심실과 대동맥에서 혈액이 소용돌이치는 이 현상은 무엇을 의미하는가? 소용돌이 흐름에서 좌심실 벽의 압력은 축의 압력을 초과하여 심실 내 압력이 증가하는 동안 좌심실 벽이 늘어나고, 이 과정에서 프랭크-스탈링 기전이 작용하여 더욱 효과적인 수축이 이루어집니다. 소용돌이 흐름은 산소 포화 혈액과 고갈된 혈액의 혼합을 심화시킵니다. 좌심실 벽 근처의 압력 증가는 이완기 마지막 단계에서 최대값을 나타내며, 승모판 첨두에 추가적인 힘을 가하여 빠른 폐쇄를 촉진합니다. 승모판이 닫힌 후에도 혈액은 회전 운동을 계속합니다. 수축기 좌심실은 회전 운동의 방향은 바꾸지 않고 혈액의 전방 이동 방향만 변경합니다. 따라서 흐름을 따라 계속 살펴보면 소용돌이의 부호가 반대로 바뀝니다.

삼첨판의 속도 분포는 승모판과 유사하지만, 삼첨판의 통로 면적이 더 넓기 때문에 속도가 더 느립니다. 심장의 삼첨판은 승모판보다 일찍 열리고 나중에 닫힙니다.

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